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用PLC+电磁阀代替空气分配器进行均化控制

   日期:2008-11-29     来源:中国测控网     作者:管理员    

  1996年5月我厂扩建2号回转窑700t/d熟料生产线,生料均化库选用一座Φ15m×30m的混合室库,其充气控制的初步设计方案是:选用空气分配器。在建设过程中,通过实际考察,对PLC+电磁阀控制和空气分配器方案进行比较:

1)空气分配器控制充气的时间是固定的,生产中不能根据工况的具体条件进行改变,均化的效果很难保证。而采用电磁阀控制,电磁阀的动作时间能用PLC程序任意调节,并且根据不同的情况用程序可以实现多种控制方式,使生料均化的效果达到最佳。

2)3台空气分配器的价格共计12.5万元,而20只电磁阀PLC的价格只有7.4万元。因此,1997年5月我厂决定采用PLC+电磁阀控制方案,并且修改设计、安装和调试全部由本厂自行承担。1997年12月生料均化控制系统投入运行一年多,控制设备运行正常,均化效果良好。

1 混合室库均化原理

  混合室均化库主要包括:贮存库、混合室、库顶分配器、库内充气系统和库侧卸料装置。其中库内充气系统包括:环形区卸料充气槽、混合室搅拌充气槽和隧道区输送充气槽,生料送入库顶分配器,呈流态化均匀地分配到输送斜槽中,通过斜槽下料口进入贮存库形成料层。库底环形充气槽分成四个区,由一台罗茨风机供气,每个区包括三个充气单元。通过电磁阀控制单个充气单元的循环充气,分块切割料层,卸入混合室。混合室充气槽也分成四个区,由两台罗茨风机供气。通过电磁阀控制,以“一区强其余三区弱”的方式,轮换充气搅拌混合室内的生料,形成一定高度的流态化料层,后由隧道区上卸料口卸出。

2 PLC控制电气设计

2.1 硬件设计

  为满足PLC控制与S7400PCS系统连接及设备控制要求,设置了S1自动/手动/机旁切换和S2中控/本控切换。当S1在自动位置时,S2可以选择中控计算机起/停操作或本控PLC控制柜起/停操作。当S1在手动位置时,可由PLC控制柜上的按钮来控制设备开、停。当S1在机旁位置时,可由机旁控制箱上的按钮来控制设备开、停。选用日本三菱公司的PLC:FX2-32MR扩展FX-16EYR,对4台罗茨风机和20只电磁阀进行控制。

2.2 软件设计

  程序设计采用梯形图语言。根据控制原理,设计程序共分4个部分:1)外环区顺序控制部分。2)内环区“一强三弱”控制部分。3)罗茨风机电机控制部分。4)方式切换和报警检测部分。为适应生产工况的变化,程序中外环区和内环区的时间可随时调整并有记忆功能。均化周期为55min。

3 PLC系统安装调试

  电气设计完毕后即可进行控制系统的安装、调试。在控制柜中安装PLC,连接电源及输入、输出控制线路,输入控制程序进行调试。首先采用模拟调试,即切断输出电源,模拟各种输入信号并对所有输出信号进行测试,看程序各个部分的功能是否符合控制过程的要求,用以考察PLC控制程序的完整性和可靠性。然后接通PLC输出电源,进行空载联动试车,最后进行带负荷联动试车。

4 使用效果

1)PLC控制系统投入运行后,出库生料CaCO3的指标全部合格,均化系数可达5.4,系统运行良好。

2)每个充气单元的时间参数可根据工艺的要求随时调整,且有记忆功能,不受停电等因素的影响,修改参数方便。对各区充气单元充气顺序的不同组合,可实现多种均化方式。还可控制环形区的卸料速度,使混合室内的生料充分搅拌保持一定的流态化料层高度,保证了均化效果,满足了工艺的要求。

3)控制功能软件化简化了控制设备,节省了设备投资,同时增加了设备运行的可靠性,减少了维修工作量,降低了维修费用。系统切换灵活,操作简单方便,岗位工人容易掌握。

 
  
  
  
  
 
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